Development of a Bioscrubber for Treatment of VOC Emissions from Contaminated Soil with Hydrocarbons

유류오염토양으로부터 발생하는 VOC가스처리를 위한 바이오스크러버 개발

Aiming at the treatment of large volumes of gas with a low concentration of poorly water soluble VOC(Volatile Organic Compound), a new system is proposed: the combination absorption tower/bioreactor. In the scrubber part of the bioscrubbing system, the contaminating compounds are absorbed in a aqueous phase. The contaminated scrubbing liquid is transported to the bioreactor, where the compounds are biodegraded by aerobic microorganisms (mainly to carbon dioxide, water, and biomass). In this study, separation of a volatile organic compound(VOC) out of a waste gas stream has been carried out using a re-cyclable high boiling point extrant(HBE). The liquid stream containing a high boiling point entrant(HBE) scrubs the gas stream in a direct gas-liquid countercurrent contacting operation in a packed tower for the removal of said component from the gaseous stream. A packed-bed column using Pall Ring was set up in order to simulate practical conditions for the scrubbing tower. The liquid stream transported to the bioreactor is recovered and recycled to the scrubber. The model gas, which contained 400 mg/$\textrm{m}^3$ of toluene, at a rate of 100 L/min, flowed into the packed column where the scrubbing liquid trickled over the packing in countercurrent to the rising gas at 10~15L/min. The bioscrubber designed for large volume air streams containing VOCs showed removal efficiency up to 80% in an optimum operating conditions during the tests fer removing toluene from an air stream by scrubbing the air stream with HBE.

저농도의 난 수용성 VOC가스가 포함되어 있는 다량의 오염가스를 처리하기 위하여 흡수탑과 생물반응기의 결합체인 새로운 처리시스템을 제시하였다. 바이오스크러버의 스크러버에서는 세정액으로 기상중의 처리대상오염물질의 흡수가 일어나며 세정액은 생물반응기로 이송되어 호기성 미생물이 오염물을 분해시킨다. 본 연구에서는 폐가스중의 VOC분리를 위하여 재순환가능한 고비점용매를 사용하였다. 고비점용매를 포함한 세정액은 기/액 향류접촉이 이루어지는 흡수탑의 충전층에서 폐가스중의 오염물을 분리한다. 흡수탑은 Pall ring충전제로 채워 실제공정을 모사 하고자 하였다. 흡수처리후 생물반응기로 이송된 흡수액은 재생 후 다시 흡수탑으로 재 순환하였다. 실험에 사용된 대상가스는 농도가 400 mg/$\textrm{m}^3$ 인 톨루엔으로, 세정액이 가스흐름과 향류로 약 10~15L/min의 유량으로 충전층을 적시며 내려오는 충전탑내부로 약 100 L/min의 유량으로 도입하였다. VOC처리를 위해 제작된 본 바이오스크러버에서 고비점용매를 이용한 연속실험결과 최적운전 조건에서 약 80%의 처리율을 얻을 수 있었다.